(57)【要約】【課題】  所定の位置を走行しつつ走行空間の空気を浄化できる空気清浄ロボット及びそのシステムを提供する。【解決手段】  本発明に係る空気清浄ロボット及びそのシステムは空気清浄ロボット本体と、該空気清浄ロボット本体の下部に設けられた複数の輪を駆動する駆動部と、前記空気清浄ロボット本体に設けられ掃除空間の埃を含んだ空気を吸い込んで浄化してから排出する空気清浄部、及び前記空気清浄ロボット本体に具備され、前記空気清浄部及び前記駆動部を制御する制御部を含み、一定空間を走行しつつ空気を浄化する。【選択図】      図２
2005046591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気清浄ロボット本体と、
該空気清浄ロボット本体の下部に設けられた複数の輪を駆動する駆動部と、
前記空気清浄ロボット本体に設けられ掃除空間の埃を含む空気を吸い込んで浄化してから排出する空気清浄部と、
前記空気清浄ロボット本体に具備され、前記空気清浄部及び前記駆動部を制御する制御部とを含み一定空間を走行しつつ空気を浄化することを特徴とする空気清浄ロボット。
【請求項２】
前記制御部は、
前記駆動部を作動させ一定空間を移動しつつ前記空気清浄部を作動させることを特徴とする請求項１に記載の空気清浄ロボット。
【請求項３】
前記駆動部は、
前記ロボット掃除機の本体に設けられそれぞれ供給された電源によって駆動される一対の駆動モータと、
該一対の駆動モータによって回転される一対の駆動輪と、
該一対の駆動輪を追従する一対の従動輪と、
前記駆動輪と前記従動輪を連動させる動力伝達手段とを含むことを特徴とする請求項１に記載の空気清浄ロボット。
【請求項４】
前記動力伝達手段はタイミングベルトであることを特徴とする請求項３に記載の空気清浄ロボット。
【請求項５】
前記空気清浄ロボット本体は空気清浄ロボットの外観を形成する本体カバーと結合し、前記空気清浄部は、
掃除空間の埃を含む空気を吸い込む吸込駆動源と、
前記空気清浄ロボット本体カバーの一側に連結された吸込ポートと、
前記空気清浄ロボット本体カバーの他側に連結され浄化された空気を排出する排出ポートと、
前記吸込ポート及び前記排出ポートと連通され前記空気清浄ロボット本体に設けられる空気浄化ダクトと、
該空気浄化ダクトに設けられ吸い込まれた空気を浄化する複数のフィルターとを含むことを特徴とする請求項１に記載の空気清浄ロボット。
【請求項６】
前記吸込ポートは前記空気清浄ロボット本体カバーの前方一側に形成されることを特徴とする請求項５に記載の空気清浄ロボット。
【請求項７】
前記吸込ポートは前記空気清浄ロボット本体カバーの上部一側に形成されることを特徴とする請求項５に記載の空気清浄ロボット。
【請求項８】
前記排出ポートは前記空気清浄ロボット本体カバーの前方他側に形成されることを特徴とする請求項６または７に記載の空気清浄ロボット。
【請求項９】
前記排出ポートは前記空気清浄ロボット本体カバーの上部他側に形成されることを特徴とする請求項６または７に記載の空気清浄ロボット。
【請求項１０】
前記吸込駆動源は、
前記空気浄化ダクトの内部に設けられ空気を吸い込むことを特徴とする請求項５に記載の空気清浄ロボット。
【請求項１１】
前記複数のフィルターは、
吸い込まれた空気のうち大粒子の埃をろ過する第１次フィルターと、
微細な埃及び悪臭を除去する第２次フィルターとを含むことを特徴とする請求項５に記載の空気清浄ロボット。
【請求項１２】
複数の輪を駆動する駆動部及び該駆動部を制御する制御部を含むロボット掃除機システムにおいて、
前記制御部によって制御される空気清浄部をさらに具備し、被掃除面を自走しつつ前記空気清浄部による空気清浄を同時に行なうロボット掃除機システム。
【請求項１３】
前記空気清浄部は、掃除空間の埃を含む空気を吸い込む吸込駆動源、空気を吸い込む通路である吸込ポート、浄化された空気を排出する通路である排出ポート及び吸い込まれた空気を浄化する少くとも一つ以上のフィルターを含み、
前記制御部によって前記吸込駆動源が稼働されれば、前記吸込ポートを通して空気を吸い込んで前記フィルターを経て空気を清浄させた後前記排出ポートに排出させることを特徴とする請求項１２に記載のロボット掃除機システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気清浄機能付き空気清浄ロボット及びそのシステムに係り、さらに詳しくは所定の位置を走行しつつ走行空間の空気を浄化できる空気清浄ロボット及びそのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ロボットは距離センサを通して所定区域に設けられた器具や事務機器、壁などの障害物までの距離を判別し、その障害物との衝突や妨害を防止するよう回避しつつ指示された所定の作業を行う機器である。
【０００３】
このようなロボットは一般にロボット本体、該ロボット本体を駆動する駆動部、該駆動部を制御する制御部、記憶装置及び指示を入出力する送受信部で構成され特定の作業を行うようになる。
【０００４】
そして、このような特定の作業としては、指示された命令に従って溶接などの仕事をするか、所定の空間を走行しつつ掃除する作業などがある。このような一連の作業のうち床面を掃除する構成を有するロボットはロボット掃除機と命名され、また既存のロボットからは特定の空間を走行しつつ空気を浄化する構成を有する空気浄化ロボットの構成は見出せない。
【０００５】
しかし、近来は健康に対する一般人の関心が高まりつつあり、特に黄砂や重症急性呼吸器症候群(SARS)の影響で快適な環境及び清浄な空気が吸いたいという消費者のニーズが高まって空気清浄機能付きロボットが必要とされてきている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は前述した必要性から案出されたもので、その目的は所定の位置を走行しつつ走行空間の空気を浄化できる空気清浄ロボット及びそのシステムを提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述したような本発明の目的は、空気清浄ロボット本体と、該空気清浄ロボット本体の下部に設けられた複数の輪を駆動する駆動部と、前記空気清浄ロボット本体に設けられ掃除空間の埃を含んだ空気を吸い込んで浄化してから排出する空気清浄部と、前記空気清浄ロボット本体に具備され、前記空気清浄部及び前記駆動部を制御する制御部を含み一定空間を走行しつつ空気を浄化することを特徴とする空気清浄ロボットを提供することによって達成される。
【０００８】
そして、前記制御部は前記駆動部を作動させ一定空間を移動し、かつ前記空気清浄部を作動させ、前記駆動部は前記ロボット掃除機の本体に設けられそれぞれ供給された電源によって駆動される一対の駆動モータと、該一対の駆動モータによって回転される一対の駆動輪と、該一対の駆動輪を追従する一対の従動輪と、前記駆動輪と前記従動輪を連動させる動力伝達手段とを含むことが望ましい。
【０００９】
また、前記動力伝達手段はタイミングベルトが良く、前記空気清浄ロボット本体は空気清浄ロボットの外観を形成する本体カバーと結合し、前記空気清浄部は掃除空間の埃を含んだ空気を吸い込む吸込駆動源と、前記空気清浄ロボット本体カバーの一側に連結された吸込ポートと、前記空気清浄ロボット本体カバーの他側に連結され浄化された空気を排出ポートと、前記吸込ポート及び前記排出ポートと連通され前記空気清浄ロボット本体に設けられた空気浄化ダクトと、該空気浄化ダクトに設けられ吸い込まれた空気を浄化する複数のフィルターを含むことが望ましい。
【００１０】
また、前記吸込ポートは前記空気清浄ロボット本体カバーの前方一側に形成でき、また前記空気清浄ロボット本体カバーの上部一側に形成することもできる。
【００１１】
そして、前記排出ポートは前記空気清浄ロボット本体カバーの前方他側に形成でき、前記空気清浄ロボット本体のカバーの上部他側に形成することもできる。
【００１２】
また、前記吸込駆動源は、前記空気浄化ダクトの内部に設けられ空気を吸い込むのが望ましく、前記複数のフィルターは、吸い込まれた空気のうち大粒子の埃をろ過する第１次フィルター、及び微細な埃及び悪臭を除去する第２次フィルターとを含むことが良い。
【００１３】
そして、本発明の目的は複数の輪を駆動する駆動部及び該駆動部を制御する制御部を含むロボット掃除機システムにおいて、前記制御部によって制御される空気清浄部をさらに備え、被掃除面を自走しつつ前記空気清浄部による空気清浄を同時に行うロボット掃除機システムを提供することによって達成できる。
【００１４】
また、前記空気清浄部は掃除空間の埃を含んだ空気を吸い込む吸込駆動源、空気を吸い込む通路である吸込ポート、浄化された空気を排出する通路である排出ポート及び吸い込まれた空気を浄化する少くとも一つ以上のフィルターを含み、前記制御部によって前記吸込駆動源が稼働されれば、前記吸込ポートを通して空気を吸い込んで前記フィルターを経て空気を清浄させた後前記排出ポートに排出させることが望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
前述したように、本発明に係る空気清浄ロボット及びそのシステムは一定空間を自走しつつ空気を浄化するようになって使い勝手が良くなり、快適な住居環境に有用である。 
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付した図面に基づき本発明の望ましい実施例による空気清浄ロボット及びそのシステムをさらに詳述する。
【実施例】
【００１７】
図１は本発明に係る空気清浄部を備える空気清浄ロボットの一実施例を示す斜視図であり、図２は図１の空気清浄ロボットの上部をカバーを取外した状態で示す斜視図であり、図３は図１の空気清浄ロボットの空気清浄部を示す要部平面図、図４は本発明に係る空気清浄ロボットシステムの中央制御装置を示すブロック図である。但し、参照符号Ｉはロボット掃除機の前方を示す。
【００１８】
図１ないし図４を参照するに、空気清浄ロボットは、本体１２、該本体１２と結合して空気清浄ロボットの外観を形成する本体カバー１１、駆動部２０、上方カメラ３０、前方カメラ３２、障害物検出センサ３４、空気清浄部６０、制御部４０、記憶装置４１、及び送受信部４３を含む。
【００１９】
駆動部２０は前方の両側に設けられた２本の従動輪２１と、後方の両側に設けられた２本の駆動輪２２、後方の２本の輪２２をそれぞれ回転駆動させる一対のモータ２４及び駆動輪である後輪２２の動力を従動輪である前輪２１に伝達できるよう設けられた動力伝達手段２５を含む。そして、動力伝達手段２５はタイミングベルトで構成され動力を伝達することができ、またギアプーリ構造で構成することもできる。
【００２０】
また、駆動部２０は制御部４０の制御信号に応じて各モータ２４を独立して正方向または逆方向に回転駆動させる。走行方向は各モータ２４の回転数を相違に制御することによって定まる。
【００２１】
前方カメラ３２は前方のイメージを撮像できるよう本体１２上に設けられ撮像されたイメージを制御部４０に出力する。
【００２２】
上方カメラ３０は上方のイメージを撮像できるよう本体１２上に設けられ撮像されたイメージを制御部４０に出力する。望ましくは上方カメラ３０には魚眼レンズ(図示せず)が適用される。
【００２３】
前記魚眼レンズ構造は韓国公開特許１９９６-７００５２４５号、韓国公開特許１９９７-４８６６９号、韓国公開特許１９９４-２２１１２号などに開示されており、多数のレンズメーカで発売中なので、それに対する詳しい説明は省略する。
【００２４】
障害物検出センサ３４は外部に信号を送出し、反射された信号を受信できるようボディの側面の周りに所定間隔で配置されている。
【００２５】
または障害物検出センサ３４は超音波を出射し、反射された超音波を受信できるようになった超音波センサが適用できる。障害物検出センサ３４は障害物または壁との距離を測定するにも利用される。
【００２６】
そして、制御部４０に連結された走行距離検出センサ(図示せず)は駆動輪２２または従動輪２１の回転数を検出する回転検出センサが適用できる。例えば、回転検出センサはモータ２４の回転数をそれぞれ検出するよう設けられたエンコーダが適用できる。
【００２７】
図３は図１の空気清浄ロボットの空気清浄部を示す要部平面図であって、図面を参照して空気清浄部６０を説明すれば次の通りである。
【００２８】
空気清浄部６０は本体１２の内部一側に設けられ空気を吸い込んで掃除空間の埃を浄化する。
【００２９】
そして、空気清浄部６０は吸込駆動源６１、本体カバー１１の一側に連結された吸込ポート６３、空気清浄ロボット本体カバー１１の他側に連結された排出ポート６５、空気浄化ダクト６７及び複数のフィルター６９を含む。
【００３０】
吸込駆動源６１は掃除空間の埃を含んだ空気を吸い込めるよう吸引力を提供する。そして、吸込駆動源６１は空気浄化ダクト６７の内部に設けられ空気を吸い込め、また前記空気清浄ロボットの前記駆動部に駆動力を提供する駆動モータ(図示せず)と連動され前記空気浄化装置に吸引力を提供することもできる。
【００３１】
従って、吸込駆動源６１は当業者の立場から空気清浄部６０に吸引力を提供できれば前記駆動モータ(図示せず)と連動するよう構成したり別に構成することができる。望ましくは吸込駆動源６１はモータとファンシステムで構成されることが良い。
【００３２】
吸込ポート６３は本体カバー１１の前方一側または上部一側に形成でき、排出ポート６５は本体カバー１１の前方他側または上部他側に形成されうる。
【００３３】
図１に示したように、吸込ポート６３は本体カバー１１の前方一側に形成され、排出ポート６５は本体カバー１１の後方一側に形成するよう構成することができる。
【００３４】
そして、吸込ポート６３と排出ポート６５の形成位置はその他多様に構成でき、図５に示した通り、吸込ポート６３は本体カバー１１の前方一側に形成され、排出ポート６５は本体カバー１１の上部一側に形成できる。
【００３５】
また、吸込ポート６３及び排出ポート６５は二つ以上のポートで構成でき、この場合それぞれの吸込ポート６３及び排出ポート６５は別個で独立した空気浄化ダクト６７で構成でき、互いに連結された空気浄化ダクト６７で構成することができる。
【００３６】
そして、空気浄化ダクト６７は吸込ポート６３及び排出ポート６５と連通され、吸込駆動源６１によって吸込ポート６３に吸い込まれた空気が排出ポート６５を通して排出されるよう連結される。
【００３７】
従って、吸込ポート６３と排出ポート６５とが互いに連通されるとすれば、必ず直線状でなくても良く、本体の形状に応じて曲がった形態になる場合もある。
【００３８】
複数のフィルター６９は吸込ポート６３を通して吸い込まれた空気を浄化させるよう働き、第１次フィルター７１及び第２次フィルター７３を含む。
【００３９】
第１次フィルター７１は前記吸い込まれた空気のうち大粒子の埃をろ過し、第２次フィルター７３は大粒子の埃がろ過された空気から微細な埃及び悪臭を除去するよう働く。
【００４０】
望ましくは、第２次フィルター７３は一般のHEPAフィルタで構成され、呼吸器疾患及びアレルギーの原因になるカビ、ダニ、動物の微細な細菌、ウイルスを濾過するものなら良く、また一般の脱臭フィルターで構成することもできる。前記脱臭フィルターは各種臭いを全て浄化させ空気をきれいにする役目を果たす。
【００４１】
制御部４０は送受信部４３を通して受信された信号を処理し、各要素を制御する。本体１２上に機器の機能設定を操作するための多数のキーが設けられたキー入力装置(図示せず)をさらに具備した場合、制御部４０はキー入力装置から入力されたキー信号を施す。
【００４２】
特に、制御部４０は各要素のうち駆動部２０を作動させ一定空間を移動し、かつ空気清浄部６０を作動させ移動しつつ空気を浄化する。
【００４３】
記憶装置４１は上方カメラ３０が撮像した上方イメージを貯蔵した後制御部４０が位置情報や走行情報を算出できるよう補助する。
【００４４】
送受信部４３は送信対象データをアンテナ４２を通して外部装置８０に送出し、アンテナ４２を通して受信された外部装置８０の信号を制御部４０に転送する。外部装置８０は一般的にデータを入出力できる無線中継器(図示せず)や遠隔制御器(図示せず)になる。外部装置８０は望ましくはリモコン装置で構成されることが良い。
【００４５】
前述したような構成を有する空気を浄化する空気清浄ロボット及びそのシステムの動作を説明すれば次の通りである。
【００４６】
まず、制御部４０は走行パターンによって作業領域を走行するよう駆動部２０を制御して上方カメラ３０によって撮像されたイメージから上方領域に対する映像地図を生成して記憶装置４１に保存する。またはキー入力装置や外部から無線で作業指示が受信されれば、作業遂行前に映像地図作成を行うよう設定されうる。
【００４７】
そして、制御部４０は映像地図作成後は、作業を行う時作成された映像地図を用いて位置を認識する。すなわち、制御部４０はキー入力装置または外部から無線で作業要請信号が入力されれば、覚えられた映像地図と上方カメラ３０または上方カメラ３０及び前方カメラ３２から入力された現在のイメージを比較しつつロボット掃除機１０の現位置を認識し、認識された位置から所望の走行経路に対応して駆動部２０を制御する。ここで作業要請信号は掃除作業またはカメラ３０、３２を通した監視作業などを含む。
【００４８】
所望の走行経路に沿って移動する時はエンコーダから測定された走行距離と現在撮像されたイメージと覚えられた映像地図との比較によって認識された現位置を用いて走行誤差を算出し、誤差を補償して目的とする走行経路を追跡するよう駆動部１５を制御する。
【００４９】
ロボット掃除機１０が走行する間制御部４０では作業信号に応じて空気清浄部６０が作動するようになる。そして、制御部４０によって吸込駆動源６１が稼働されれば、吸込ポート６３を通して空気が吸い込まれ、空気清浄部６０のフィルター６９を通して空気が浄化された後排出ポート６５に排出され所定空間の空気が浄化される。
【００５０】
従って、前記ロボット掃除機が所定位置を走行しつつ一定空間の空気を浄化するようになる。
【００５１】
そしてユーザが駆動部２０の作動を停止させる信号を外部装置８０に入力すれば、空気清浄ロボット１０は一定空間に停止したまま空気浄化作用を果たす。
【００５２】
そして空気浄化作業が済んだ場合、ユーザは作業中止指示を外部装置８０を通して入力すれば、空気清浄ロボット１０の制御部４０は一連の空気浄化作業を中止し、空気清浄ロボット１０を初期位置に復帰させる。
【００５３】
以上説明した通り、空気清浄ロボット１０は一定空間を走行しつつ所定空間の空気を清浄したり浄化できるようになる。
【００５４】
以上本発明を本発明の原理を例示するための望ましい実施例について示しかつ説明したが、本発明はそのように示し説明されたそのままの構成及び作用に限られない。むしろ、請求された特許請求の範囲の思想及び範疇を逸脱せず本発明に対する多数の変更及び修正が可能であることを当業者はよく理解できよう。従って、そのような全ての適切な変更及び修正と均等物も本発明の範疇に属することと見做されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は空気清浄ロボットに適用できる。また自動で所定空間を走行しつつ空気を浄化
できる装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る空気清浄部を具備した空気清浄ロボットの一実施例を示す斜視図である。
【図２】図１の空気清浄ロボットの上部カバーを取外した状態で示す斜視図である。
【図３】図１の空気清浄ロボットの空気清浄部を示す要部平面図である。
【図４】本発明に係る空気清浄ロボットシステムの中央制御装置を示すブロック図である。
【図５】本発明に係る空気清浄部を具備した空気清浄ロボットの他の実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０  空気清浄ロボット
１１  本体カバー
１２  本体
２０  駆動部
２１  従動輪
２２  駆動輪
２４  モータ
２５  動力伝達手段
３０  上方カメラ
３２  前方カメラ
３４  障害物検出センサ
４０  制御部
４１  記憶装置
４３  送受信部
６０  空気清浄部
６１  吸込駆動源
６３  吸込ポート
６５  排出ポート
６７  空気浄化ダクト
６９  フィルター
７１  第１次フィルター
７３  第２次フィルター
８０  外部装置
【図１】
2005046591.tif 000003
【図２】
2005046591.tif 000004
【図３】
2005046591.tif 000005
【図４】
2005046591.tif 000006
【図５】
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